DE1489719C - Mikrowellenstrahler für die Hochfrequenz-Therapie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenstrahler für die Hochfrequenz-Therapie mit einstellbarer Anpassung des Fußpunktwiderstandes durch Abstandsveränderung von Bauteilen des Gesamtstrahlers, der über eine Koaxialleitung von einem Hochfrequenz-Generator gespeist wird und dessen mit dem Innenleiter der Koaxialleitung hochfrequenzmäßig verbundene, die Hochfrequenz abstrahlende erste Strahlerelemente in einem gewissen Abstand von mit dem Außenleiter der Koaxialleitung hochfrequenzmäßig verbundenen weiteren metallischen Strahlerteilen angeordnet sind.

Ein derartiger Mikrowellenstrahler ist aus der schweizerischen Patentschrift 359 800 bekannt.

Ein Mikrowellenstrahler strahlt seine höchste Hochfrequenzleistung ab, wenn sein Fußpunktwiderstand, der Wellenwiderstand der Koaxialleitung und der Innenwiderstand des Hochfrequenz-Generators gleich sind. Anderenfalls müssen entweder zwischen dem Strahler und der Koaxialleitung oder zwischen der Koaxialleitung und dem Hochfrequenz-Generator Anpassungsmittel vorgesehen sein. Der Fußpunktwiderstand der Mikrowellenstrahler wird unter anderem durch deren räumliche Maße bestimmt und schwankt bei der gleichen Ausführungsform von Exemplar zu Exemplar um gewisse Beträge, die insbesondere durch geringe Abweichungen in der Form oder durch Materialtoleranzen verursacht sein können.

Bei komplizierter gestalteten Strahlern für Mikrowellen, die ja nur kleine Maße haben, darf man nicht damit rechnen, daß die abstrahlenden Strahlerelemente die Bearbeitungsmaschine, auf der sie hergestellt, z. B. gestanzt und/oder gebogen werden, so verlassen, daß der Fußpunktwiderstand des zusammengebauten Strahlers ohne Nacharbeit den gewünschten Wert hat. Man ist daher gezwungen, durch nachträgliches Anpassen Korrekturen des Fußpunktwiderstandes vorzunehmen. Diese Anpassungen müssen von Fachkräften ausgeführt werden.

Es ist bekannt, Abweichungen des Fußpunktwiderstandes von seinem Sollwert durch einstellbare Anpassungsmittel auszugleichen. Diese Anpassungsmit-. tel sind jedoch bei den bisher bekannten Mikrowellenstrahlern aufwendig im Aufbau und schwierig zu justieren.

Der aus der schweizerische Patentschrift 359 800 bekannte Mikrowellenstrahler für die Behandlung nach der Magnetfeldmethode ist im wesentlichen nach Art eines koaxialen zylindrischen Topfkreises aufgebaut. Die eine dem zu behandelnden Körperteil zugewandte und in einem Strombauch liegende Stirnwand dieses Topfkreises besteht nur aus einzelnen Stegen, die an ihrem einen Ende mit dem Innenleiter und an ihrem anderen Ende mit dem Außenleiter des Topfkreises verbunden sind und von dem das Magnetfeld erzeugenden hochfrequenten Strom durchflossen werden.

Der Innenleiter des Topfkreises weist eine Unterbrechung auf, und die einander gegenüberstehenden Enden des Innenleiters sind durch Kondensatorplatten kapazitiv miteinander gekoppelt. Durch Verschieben des von dem Hochfrequenz-Generator kommenden Abschnittes des Innenleiters mit seiner Kondensatorplatte kann der Abstand zwischen den beiden Kondensatorplatten geändert werden. Durch diese Änderung der Kapazität ist die Anpassung des Topfkreises an den Ausgangswiderstand des Hochfrequenz-Generators regelbar.

Diese Art der Regelung, nämlich die Abstandsänderung der im Innern des Topfkreises befindlichen Kondensatorplatten, ist recht aufwendig und vor allem sehr umständlich, da sie sich erst nach völligem Auseinandernehmen des Strahlers vornehmen läßt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 002 480 ist eine Kondensatorelektrode für ein Kurzwellen-Therapiegerät bekannt, deren Kondensatorplatte in einem Gehäuse aus Isoliermaterial axial verschiebbar ist, indem sie mit Hilfe eines als Schraube ausgebildeten Stieles in einer Gewindebohrung eines die Hochfrequenz zuführenden Leiters gelagert ist. Das Problem des Fußpunktwiderstandes tritt aber bei einer Kondensatorplatte gar nicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Mikrowellenstrahler der eingangs erwähnten Art die einstellbare Anpassung des Fußpunktwiderstandes so zu gestalten, daß die dazu erforderlichen Mittel einen möglichst geringen konstruktiven Aufwand erfordern und daß die Einstellung ohne größere Umstände schnell vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand zwischen den mit dem Innenleiter verbundenen ersten Strahlerelementen und den mit dem Außenleiter verbundenen weiteren Strahlerteilen einstellbar ist.

Der Abstand zwischen den mit dem Innenleiter der Koaxialleitung verbundenen abstrahlenden Strahlerelementen und den mit dem Außenleiter verbundenen Strahlerteilen kann vorteilhafterweise dadurch einstellbar gemacht werden, daß die mit dem Innenleiter verbundenen Strahlerelemente mit der Stirnseite des Innenleiters über eine Einstellschraube verbunden sind, die in eine Gewindebohrung der Strahlerelemente bzw. eine fest mit den Strahlerelementen verbundene Mutter eingreift.

Weitere zweckmäßige konstruktive Ausführungsmöglichkeiten für die Einstellung des Abstandes zwischen den abstrahlenden Strahlerelementen und den weiteren Strahlerteilen sind in den Ansprüchen 3, 4 und 5 gekennzeichnet.

Bei dem die Erfindung aufweisenden Mikrowellenstrahler ist der konstruktive Aufwand für die einstellbare Anpassung des Fußpunktwiderstandes denkbar gering. Die Anpassung durch Veränderung des Abstandes der mit dem Innenleiter verbundenen Strahlerelemente von den mit dem Außenleiter verbundenen Strahlerteilen ist außerordentlich einfach und kann von weniger geschulten Kräften vorgenommen werden, weil ein Auseinandernehmen des Strahlers dazu nicht notwendig ist und der Abstand nur durch Drehen der von außen leicht zugänglichen Einstellschraube eingestellt wird. Durch die Abstandsänderung wird die Kapazität zwischen den Strahlerelementen und den Strahlerteilen verändert, wodurch sich die Einstellung des Fußpunktwiderstandes ergibt.

Besonders vorteilhaft ist es, bei dem die Erfindung aufweisenden Mikrowellenstrahler, die abstrahlenden Strahlerelemente in Form einer sogenannten Kleeblattantenne weiterzubilden, die aus der deutschen Auslegeschrift 1 167 460 für die Hochfrequenz-Therapie bekannt ist.

Dementsprechend ist eine Ausführungsform des die Erfindung aufweisenden Mikrowellenstrahlers dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerelemente aus vier Drähten oder Bändern bestehen, die in Form eines Kleeblatts gestaltet sind, daß das eine Ende der

Drähte oder Bänder gemeinsam die Mutter trägt und daß das andere Ende der Drähte und der Bänder am Außenleiter der Koaxialleitung kontaktgebend angebracht ist. Hier ist es zweckmäßig, wenn die Drähte oder Bänder des Kleeblatts durch eine den Abstand zu vergrößern suchende Vorspannung eine Federkraft auf die Mutter ausüben.

Weitere Einzelheiten des die Erfindung aufweisenden Mikrowellenstrahlers seien an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

F i g. 1 ist in etwa natürlichem Maßstab ein Schnitt in der Ebene I-I der F i g. 2 durch eine Kleeblattantenne mitsamt ihrer Koaxialleitung, wobei mit einem Innenleiter verbundene Strahlerelemente der Antenne mittels des drehbaren Innenleiters und einer auf letzterem festsitzenden Einstellschraube verstellbar sind;

F i g. 2 bringt eine Draufsicht auf das Kleeblatt der Fig. 1;

F i g. 3 stellt eine Kleeblattantenne entsprechend Fig. 1 mit feststehendem Innenleiter dar, in dessen Stirnseite eine Vertiefung als Drehlager für einen Zapfen der Einstellschraube vorgesehen ist;

F i g. 4 ist ein kapazitives Abstimmorgan mit zwei Scheiben.

Eine Kleeblattantenne 1 ist gemäß F i g. 1, 2 aus einem Stück Blech gestanzt; sie ist auf der äußeren Stirnseite einer aus einem Innenleiter 8 und einem Außenleiter 5, 6 bestehenden koaxialen Leitung befestigt. Die Kleeblattantenne wird aus vier Schlaufen 24 gebildet, deren mit dem Innenleiter 8 verbundenen einen Enden, nämlich die Strahlerelemente 2 gemeinsam zum Zentrum des Kleeblattes führen und deren mit dem Außenleiter verbundenen anderen Enden, nämlich die Teile 3 mittels Schrauben 10 auf einem Flansch 25 der Stirnseite des Außenleiters 5 befestigt sind. Im Zentraum des Kleeblattes ist eine Mutter 4 auf den Strahlerelementen 2 aufgelötet.

Zwischen diesen beiden Partien der Kleeblattantenne 1, also zwischen den zum Innenleiter 8 führenden Strahlerelementen 2 und den zum Außenleiter 5, 6 führenden Teilen 3 besteht ein Abstand a. Durch Änderung dieses Abstandes ändert sich die Kapazität der Kleeblattantenne und somit ihre Abstimmung. Damit die Kapazität an sich genügend groß ist, bestehend die Schlaufen 24 des Kleeblattes 1 aus flachen Bändern.

Der Innenleiter 8 der F i g. 1 ist dadurch drehbar im Außenleiter 5, 6 der Koaxialleitung, daß die an der oberen Stirnseite des Innenleiters verankerte Einstellschraube 9 in den Gewindegängen der Mutter 4 und eine fest auf dem Innenleiter sitzende Scheibe 11 aus Isolierstoff in der Innenwandung des Außenleiters 6 geführt ist. Durch Drehen des Innenleiters, indem man z. B. einen Schraubenzieher aus Isolierstoff in den Schlitz der Einstellschraube 9 aufsteckt, verschiebt sich die Mutter 4 nach oben bzw. nach unten und nimmt die Strahlerelemente 2 der Kleeblattantenne 1 mit, dadurch den genannten Abstand α und somit die Kapazität der Antenne verändernd. Nach dieser Abstimmung kann die Schraubverbindung durch eine nicht gezeichnete Kontermutter arretiert werden. Auch kann man statt dessen die Mutter 4 mit der Einstellschraube 9 verlöten.

Ein nur an seiner Einspannstelle gezeichneter Reflektor 18 lenkt dann die Mikrowellenstrahlung in die gewünschte Richtung.

Das innere, in F i g. 1 untere Ende des drehbaren Abschnittes 8 des Innenleiters wird durch eine Kontakthülse 12 gebildet, die mehrere Längsschlitze aufweist und deren durch diese Schlitze gebildeten Zungen mittels einer Ringfeder 26 auf einen nicht gezeichneten Stift eines von unten einzusteckenden Koaxialsteckers kontaktgebend aufliegen. Ein ebenfalls nicht gezeichneter rohrförmiger Außenkontakt des Koaxialsteckers findet zwischen der Innenwandung

ίο des unteren Endes des Außenleiters 6 und federnden Zungen 27 eines im Innenraum des Außenleiters festsitzenden Stutzens 7 Platz. Man kann jedenfalls auch bei mittels des Koaxialsteckers angeschaltetem Zuleitungskabel den Innenleiter zwecks Abstimmung um seine Achse drehen.

In der Ausführungsform der F i g. 3 ist ein Innenleiter 14 nicht drehbar ausgebildet; er besitzt aber auf seiner Stirnseite eine Vertiefung 15 in Art eines Sackloches. In diese Vertiefung paßt ein Zapfen 17 einer Einstellschraube 16, die also relativ zum Innenleiter drehbar ist. Eine Mutter 28 ist im Zentrum der Kleeblattantenne 13, also auf deren Strahlerelementen 2 aufgelötet. Die z. B. aus federndem Bronzeblech hergestellten Bänder des Kleeblattes sind so vorgespannt, daß die Mutter in Richtung auf die obere Stirnseite des Innenleiters 14 gedrückt wird. Dadurch kann die Einstellschraube 16 ihren Platz nicht verlassen, wohl aber gedreht werden und den Abstand α verändern.

Entsprechend Fig. 4 ist eine große Scheibe 19 auf dem Flansch 29 eines rohrförmigen Außenleiters 30 befestigt und auf einer Einstellschraube 23 eines drehbaren Innenleiters 22 eine zweite große Scheibe 20 vorgesehen, deren Mutter 21 die Scheibe 20 durch Drehen des Innenleiters und Festhalten der Scheibe 20 sich um ein geringes aufwärts bzw. abwärts verschieben läßt. Die beiden Scheiben 19, 20 bilden ein kapazitives Abstimmorgan 32 für einen Mikrowellenstrahler. Der Innenleiter 22 wird mittels einer Isolierscheibe 31 zentral zum Außenleiter 30 gehalten. Während des Abstimmvorganges muß die Scheibe 20 festgehalten werden. Nach der Abstimmung kann man die Mutter 21 durch eine nicht gezeichnete Kontermutter arretieren oder mit der Einstellschraube 23 verlöten.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mikrowellenstrahler für die Hochfrequenz-So Therapie mit einstellbarer Anpassung des Fußpunktwiderstandes durch Abstandsveränderung von Bauteilen des Gesamtstrahlers, der über eine Koaxialleitung von einem Hochfrequenz-Generator gespeist wird und dessen mit dem Innenleiter der Koaxialleitung hochfrequenzmäßig verbundene, die Hochfrequenz abstrahlende erste Strahlerelemente in einem gewissen Abstand von mit dem Außenleiter der Koaxialleitung hochfrequenzmäßig verbundenen weiteren metallischen Strahlerteilen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen den mit dem Innenleiter (8, 14) verbundenen ersten Strahlerelementen (2) und den mit dem Außenleiter (5) verbundenen weiteren Strahlerteilen (3) einstellbar ist.

2. Mikrowellenstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Innenleiter (8 oder 14) verbundenen Strahlerelemente

(2) mit der Stirnseite des Innenleiters über eine Einstellschraube (9 oder 16) verbunden sind, die in eine Gewindebohrung der Strahlerelemente bzw. eine fest mit den Strahlerelementen verbundene Mutter (4; 28) eingreift.

3. Mikrowellenstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (8 oder 22) um seine Achse drehbar und die Einstellschraube (9 oder 23) an seiner Stirnseite fest angebracht ist.

4. Mikrowellenstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (16) mit einem Zapfen (17) drehbar in einer Vertiefung (15) auf der Stirnseite des Innenleiters (14) der Koaxialleitung sitzt und daß die die Mutter (28) tragenden Strahlerelemente (2) durch eine Federkraft in Richtung auf die Stirnfläche des Innenleiters (14) drückbar sind.

5. Mikrowellenstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ein mit dem Innenleiter (22) der Koaxialleitung verbundenes Strahlerelement (20) als auch ein mit dem Außenleiter (30) verbundenes Strahlerteil (19) jeweils die Form einer Scheibe haben.

6. Mikrowellenstrahler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerelemente aus vier Drähten oder Bändern bestehen, die in Form eines Kleeblatts (1, 13) gestaltet sind, daß das eine Ende (2) der Drähte oder Bänder gemeinsam die Mutter (4; 28) trägt und daß das andere Ende (3) der Drähte und der Bänder am Außenleiter (5) der Koaxialleitung kontaktgebend angebracht ist.

7. Mikrowellenstrahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Bänder des Kleeblatts (13) durch eine den Abstand (a) zu vergrößern suchende Vorspannung eine Federkraft auf die Mutter (28) ausüben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen